王玉文

（揚州美境環(huán)保科技有限責任公司 江蘇揚州 225000）

環(huán)境中的苯胺類物質大多數(shù)是由制藥行業(yè)和印染行業(yè)的企業(yè)生產活動產生的。另外含硝基苯的酸性廢水，在還原性物質存在時也會產生苯胺，因此選礦廢水也會產生部分苯胺類污染物。苯胺的毒性非常高，少量的苯胺就會引發(fā)中毒。當下，我國90%的水體受到不同程度的污染。而國外開發(fā)的水處理技術相對投資高，所以一種高效降解而且低能耗的處理方法亟待研究開發(fā)。

1 苯胺的危害

苯胺毒性較大，容易通過皮膚進入人體，不同的劑量可能引起急性或慢性中毒。慢性中毒表現(xiàn)為濕疹、神經衰弱等；急性中毒有：頭痛、嘔吐精神恍惚等。嚴重的會導致抽搐、甚至休克。另外，可能引起器官類的疾病，例如結膜炎，肝炎、化學性膀胱炎等[1]。

2 吸附法

處理苯胺廢水的方法有很多，包括催化氧化法、超臨界水氧化法、吸附降解法等。其中吸附降解是最方便經濟的處理方法，而且吸附法處理苯胺廢水時降解率比較高、操作條件要求低。本文主要通過實驗的方法來研究吸附法中的新生態(tài)二氧化錳吸附降解苯胺廢水。

3 新生態(tài)二氧化錳

新生態(tài)二氧化錳是高錳酸鉀在中性條件的瞬間還原產物。新生態(tài)MnO2由等當量的KMnO4與MnSO4按下列反應生成：

3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4（3-1）

它具有制備方法簡單、使用方便、不存在二次污染等特點，因此是一種非常具有應用前景的水處理劑。新生態(tài)二氧化錳具有豐富的表面羥基,比表面積大,對污水降解效果好，且制備方法簡單,不造成二次污染[2]。

4 降解實驗

4.1 實驗原理

實驗原理為偶氮還原法：在pH為1.5～2的酸性溶液中苯胺類物質與亞硝酸鹽重氮化生成絡合物，再與N-（1-萘基）乙二胺鹽酸鹽偶合，生成的紫色物質，在λ=545nm處用分光光度計測定，檢測濃度范圍為0.03～1.6mg/L[3]。

4.2 實驗儀器

表1 主要儀器一覽表

4.3 實驗藥品

表2 實驗藥品一覽表

4.4 降解率計算

根據(jù)朗伯—比爾定律A=ξbc；其中ξ、b都相同時A與c成正比，可知濃度之比就等于吸光度A之比。降解率計算公式：

式中：P——降解率，%；

A0——初始濃度時的吸光度；

A空——空白樣的吸光度；

4.5 實驗結果

4.5.1 pH對降解率的影響

由圖可見，隨著PH的增大降解率也隨之增大，當pH為5時降解率為最大，pH繼續(xù)增大時降解率減小。這是由于pH較低時二氧化錳和苯胺主要發(fā)生氧化還原反應，pH＜5的范圍內幾乎所有苯胺均被氧化，超過這個反應時主要是吸附作用，故降解率下降。

4.5.2 投加量對降解率的影響

實驗數(shù)據(jù)表明隨著投加量的增加本案的降解率也在增加，當投加量為26.7g/l時降解率達到最大96.52%，投加量繼續(xù)增大時降解率反而減小。原因在于二氧化錳量小于26.7g/l時，新生態(tài)二氧化錳顆粒間的凝聚程度較弱，在此濃度范圍內，隨著新生態(tài)二氧化錳投量增加，新生態(tài)二氧化錳的比表面積增大，有機物的去除率升高。隨著新生態(tài)二氧化錳投量增加，新生態(tài)二氧化錳顆粒間發(fā)生凝聚，比表面積減少，因此有機物的去除率不隨其濃度增加繼續(xù)增大。這一結果進一步說明新生態(tài)二氧化錳的吸附能力強于凝聚后的二氧化錳。

4.5.3 水分對降解率的影響

經實際的試驗及計算的出4g的濕新生態(tài)二氧化錳相當于1.25g干二氧化錳。

取2個燒杯400ml，加入等量150m l的標準苯胺溶液，調節(jié)pH至5.0加入1.25g干二氧化錳、4g濕新生態(tài)二氧化錳，磁力攪拌1.5h，減壓過濾，調pH至1.5—2.0，分別加入 1滴5%的亞硝酸鈉溶液，搖勻，放置3min，加入顯色劑1ml，搖勻放置 30min，于545nm波長處，用10mm比色皿，以水作為參比測量吸光度。平行試驗3次。

結果如下：

圖1 pH對降解率的影響

圖2 投加量對降解率的影響

表3 水分含量不同時的降解率

結果分析：

干二氧化錳是在壓力為101MPa，溫度為124度下經過24小時的恒溫烘干得到的，結果表明濕新生態(tài)二氧化錳比干二氧化錳對苯胺廢水的降解效果好。

5 結語

降解苯胺廢水的最佳條件是：在pH=5，新制的新生態(tài)二氧化錳投加量為26.7g/l降解苯胺廢水效果最好、降解率最高。

[1]張立珠.新生態(tài)二氧化錳對水中有機污染物的強化去除作用.哈爾濱工業(yè)大學.2008.06.

[2]張慶敏,趙容朋.新生態(tài)MnO2的制備方法及表征研究.資源節(jié)約與環(huán)保.2013.07.

[3]奚旦立,孫裕生,劉秀英.環(huán)境監(jiān)測（第三版）,2004,118-123.